氣相色譜分析中減少誤差的方法探析

周振環(huán)

（梅河口市阜康酒精有限責(zé)任公司，吉林 梅河口 135000）

0 引言

使用載氣作為流動(dòng)相的色譜分析是氣相色譜分析的重要特征。由于樣品在氣相中具有較快的傳輸速度，所以在固定相與流動(dòng)相之間樣品成分可以迅速尋找到平衡點(diǎn)。作為一種分離統(tǒng)計(jì)方法，氣相色譜分析具有分析速率快，分析效率高的優(yōu)勢(shì)。

1 氣相色譜法技術(shù)分析

頂空進(jìn)樣法是氣相色譜儀的獨(dú)特采樣方法。適用于大揮發(fā)性物質(zhì)的微量分析。在測(cè)量過程中，將3～5 mL的高精度稱量標(biāo)準(zhǔn)溶液和測(cè)試產(chǎn)品的水溶液分別放入8 mL頂空進(jìn)樣器的采樣瓶中。將每個(gè)瓶子在60℃水浴中加熱30～40分鐘，以將殘留的有機(jī)溶劑蒸發(fā)至飽和狀態(tài)，然后在同一水浴中的空試管中使用加熱的注射針頭適當(dāng)?shù)爻槌鲰敳繗怏w（一般為1 mL）。在氣相中，將氣相重復(fù)3次，并根據(jù)有機(jī)溶劑直接氣相法進(jìn)行計(jì)算和求解。

頂空進(jìn)樣法使待測(cè)物質(zhì)蒸發(fā)然后進(jìn)入樣品，這可以避免待測(cè)樣品的純化和濃縮，還可以防止被測(cè)類型的非蒸發(fā)組分對(duì)柱色譜的環(huán)境污染，但被測(cè)物質(zhì)被指定具有足夠的揮發(fā)性物質(zhì)。

頂空分析是根據(jù)樣品生長(zhǎng)基質(zhì)上的蒸氣成分來測(cè)量原始樣品中該成分的組成?；镜睦碚撘罁?jù)是液相和內(nèi)聚相（高效液相和固相）在一定標(biāo)準(zhǔn)下分布平衡。因此，液相的組成可以反映出內(nèi)聚相的組成。頂空分析可以看作是一種液相純化方法，也就是說，蒸氣被用作“有機(jī)溶劑”以純化樣品中的揮發(fā)性成分。因此，頂空分析是一種理想的樣品純化處理方法。

傳統(tǒng)的液，液萃取和SPE都將測(cè)試產(chǎn)物溶解在液體中，不可避免地會(huì)有一些共純化的物質(zhì)影響分析。此外，有機(jī)溶劑本身的純度也是一個(gè)問題，這在痕量元素分析中非常重要。并且作為有機(jī)溶劑可以防止不必要的影響，因?yàn)榉浅Ｈ菀撰@得高純度的蒸氣，并且成本低。這是通常使用頂部氣相的原因之一。

作為一種統(tǒng)計(jì)分析方法，頂空分析簡(jiǎn)單。第一，頂空分析僅需分析一部分蒸氣，減少樣品本身對(duì)分析或環(huán)境污染的影響。作為用于GC分析的樣品解決方案，頂空分析更為簡(jiǎn)單。第二，頂空分析它能夠在蒸發(fā)后取樣。頂空進(jìn)樣具有不同的分析方法，根據(jù)實(shí)際操作的主要參數(shù)可以適用于各種樣品。第三，頂空進(jìn)樣分析的敏感性可以滿足政策法規(guī)的要求。第四，頂空進(jìn)樣的氣相可以相對(duì)減少用于熔化測(cè)試樣品的具有較高熔點(diǎn)的有機(jī)溶劑的進(jìn)樣量，減少了分析時(shí)間，但是有機(jī)溶劑的純度相對(duì)較高，尤其是在沒有殘留物具有低熔點(diǎn)，否則會(huì)嚴(yán)重影響測(cè)量。第五，頂空進(jìn)樣GC與GC的定性分析功能緊密集成，可以徹底進(jìn)行準(zhǔn)確的定性分析。

2 氣相色譜分析減少誤差的方法

這種差異是不可避免的，只要是涉及儀器的物品，必然存有一定的差異。在氣相色譜儀的分析中，通?？梢詫⑵浞譃橄到y(tǒng)誤差，隨機(jī)誤差和實(shí)際操作差異。系統(tǒng)錯(cuò)誤是不可避免的，可以預(yù)測(cè)和分析。可以使用一些對(duì)策在分析之前清除差異。隨機(jī)誤差是不可能精確測(cè)量的。實(shí)際的操作差異是由于某些人為因素導(dǎo)致的實(shí)際操作不當(dāng)或整個(gè)分析過程中讀數(shù)錯(cuò)誤所致。

根據(jù)差異的原因，可以采用一種合適的方法來減小差異，并且可以從分析步驟中看出差異的原因。因此，可以選擇合適的方法來減少每個(gè)階段實(shí)際操作中的差異。

2.1 載氣

載氣是氣相色譜儀分析的第一步，氣體的純度會(huì)影響氣相色譜儀的靈敏度。因此，在氣相色譜儀的分析中，必須首先確保氣體的純度，并且必須對(duì)氣體進(jìn)行嚴(yán)格的純化處理，并且將載氣的純度規(guī)定為99.999%以上。載氣中的殘留物會(huì)引起基線噪聲和重影峰；載氣中的顆粒殘留物會(huì)導(dǎo)致自動(dòng)空氣供應(yīng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而導(dǎo)致分析結(jié)果的差異。

2.2 進(jìn)樣口

進(jìn)樣口的功能是將測(cè)試樣品準(zhǔn)確地可重現(xiàn)地引導(dǎo)到色譜儀系統(tǒng)中。氣化的測(cè)試樣品應(yīng)為真實(shí)的液體測(cè)試樣品。如果沒有特殊要求，則在整個(gè)氣化過程中被測(cè)樣品的成分都不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。因此，所有可能影響樣品氣化和可靠性的組分都應(yīng)考慮每種組分的最佳特性。該位置的關(guān)鍵是隔墊，密封墊和襯管。

2.2.1 隔墊

隔墊的功能是確保樣品流路與外界隔離，保持系統(tǒng)的氣壓，避免泄漏，并防止外部空氣滲入系統(tǒng)造成污染。通常是由耐熱且密封良好的硅樹脂制成。不同類型的隔墊的質(zhì)量差異很大，主要在于重影峰的數(shù)量和抗穿刺性。為了防止出現(xiàn)問題，必須將氣化室的溫度控制在最大溫度范圍內(nèi)。為了更好地避免蒸汽泄漏，溶解，損壞測(cè)試樣品，減少總色譜柱流量或總分離流量。鬼峰，降低的柱效等都需要及時(shí)更換。如果有效，使用隔墊吹掃，自動(dòng)進(jìn)樣器，并使用鋒利的注射器。

2．2．2 密封墊

墊圈用于將緊密密封的離子交換柱或襯管連接到色譜系統(tǒng)，應(yīng)提供無泄漏密封的實(shí)際效果，合適的內(nèi)徑以及耐熱性的轉(zhuǎn)變。如果組件操作不當(dāng)或使用舊的密封墊，色譜峰將不一致，對(duì)結(jié)果造成影響。使用不合適的密封墊圈會(huì)導(dǎo)致氣體和其他空氣污染物滲透到色譜儀系統(tǒng)中，對(duì)色譜柱效率和檢測(cè)器特性的影響更為嚴(yán)重。為了保持儀器設(shè)備的最佳性能，每次拆卸或更換離子交換柱或解決離子交換柱維護(hù)問題時(shí)，都需要拆卸和更換密封墊。另外，密封墊圈在使用前應(yīng)風(fēng)干以保持清潔，以防止手和油等各種環(huán)境污染；再次使用密封墊圈時(shí)，請(qǐng)注意密封墊圈是否損壞，仍然無須更換密封墊圈可能會(huì)出現(xiàn)一些問題。通常將墊圈的施加頻率與氣相的頻率進(jìn)行比較。當(dāng)墊圈使用15至20次或以上時(shí)，應(yīng)立即更換。如果使用國(guó)產(chǎn)配套設(shè)施中的填充柱，則應(yīng)單獨(dú)清洗襯管，否則容易造成載氣泄漏，從而導(dǎo)致基線出現(xiàn)臺(tái)階，峰形，異常等現(xiàn)象，影響分析結(jié)果的穩(wěn)定性。

2．2．3 襯管

襯管是氣相管理系統(tǒng)的中心組件，測(cè)試樣品在其中蒸發(fā)成蒸氣。為不同的應(yīng)用選擇合適的襯管是一項(xiàng)艱巨而繁瑣的任務(wù)，也是一個(gè)非常重要的過程。如果選擇不當(dāng)，則可能會(huì)出現(xiàn)以下情況：影響峰形，物質(zhì)濃度不同，分析重現(xiàn)性差，樣品溶解和重影峰。

2．3 取樣

采樣必須具有符號(hào)性，以便分析結(jié)果是有代表性的。因此，不能在特定位置直接用專用工具將樣品取出，而要在不同水平和位置將其與樣品混合，必須確?；旌暇鶆?。如今，由于大多數(shù)樣品物化特性的影響，許多少量成分會(huì)散布在不同的水平或界面上。因此，從取樣到分析的整個(gè)過程都應(yīng)考慮處理后的樣品，如果不注意取樣的方式方法，將會(huì)給定量工作造成誤差。

2.4 進(jìn)樣

第一，清潔進(jìn)樣針。如果進(jìn)樣針尖存有殘留物，氣象過程中沉淀在內(nèi)壁上的物質(zhì)會(huì)在高溫氣化環(huán)境中實(shí)現(xiàn)瞬間遷移，對(duì)分析結(jié)果造成一定程度上的影響。因此，在氣相中，首先要確保清潔進(jìn)樣針，將進(jìn)樣針滲入有機(jī)溶劑中進(jìn)行清潔，或者按時(shí)清潔進(jìn)樣針。

第二，合適的進(jìn)樣量。當(dāng)樣品量太大時(shí)，在整個(gè)氣化過程中，樣品會(huì)導(dǎo)致蒸氣量超過蒸發(fā)室的容量，蒸氣會(huì)到達(dá)蒸發(fā)室的頂部，并且在低溫下會(huì)發(fā)生冷態(tài)。隔墊，蒸氣將流回載體。在載氣路徑和冷表面層中，使冷表面引起樣品流出，然后在氣相中出現(xiàn)重影峰，樣品分析結(jié)果的準(zhǔn)確性小。因此，在氣相之前，必須根據(jù)襯管的特性大小選擇合適量的測(cè)試產(chǎn)物，并且還必須選擇合適的氣化溫度。

3 結(jié)語

氣相色譜分析是一種定性分析方法，可以合理地提高分析速度，但是在整個(gè)分析過程中，所有微小的誤差和遺漏都可能在分析結(jié)果中產(chǎn)生很大的差異。因此，在氣相色譜分析過程中，首先要做的是正確處理各元素對(duì)分析結(jié)果的影響，并正確處理影響存儲(chǔ)期，實(shí)測(cè)基線噪聲，引入噪聲的影響因素。